与量子尺寸和几何相关的PbSe/CdSe/ZnSe量子点量子阱的自发辐射

本文研究了双壳层核壳结构量子点带间自发辐射特性,采用有效质量近似理论计算了球形和圆柱形PbSe/CdSe/ZnSe核壳结构量子点的本征能量和本征波函数以及系统能级Ec1和Ev1之间的自发辐射.进一步讨论了球形PbSe/CdSe/ZnSe量子点中,CdSe壳层厚度对自发辐射谱的影响以及柱形PbSe/CdSe/ZnSe量子点中,CdSe壳层厚度和圆柱体的高度变化对自发辐射谱的影响.分析结果表明,球形量子点的壳层厚度增加对导带和价带最低能级间的自发辐射率没有太大的影响.而圆柱形量子点的壳层厚度和高度的增加都会导致量子点系统导带和价带最低能级间的自发辐射率谱的蓝移.     

水溶性CdZnTe量子点制备及光谱性能

以巯基丙酸(MPA)为修饰剂,在水溶液中制备出CdZnTe量子点(QDs)。研究了ZnCd摩尔比,pH,反应时间等因素对CdZnTe量子点荧光性能的影响。为了进一步改善CdZnTe量子点的水溶性,采用聚乙烯亚胺(PEI)对CdZnTe量子点进一步进行包裹,探讨了前驱体溶液pH对PEI包裹CdZnTe量子点荧光性能的影响。相比于CdTe量子点,CdZnTe量子点具有更强的荧光性能,PEI修饰的CdZnTe量子点的稳定性更好。通过荧光光谱仪,红外光谱仪,X-射线粉末衍射仪,透射电镜对所制得量子点进行了表征。更多还原     

InAs量子点的结构及光学性质研究

采用分子束外延技术在(001)GaAs衬底上生长了多层InAs量子点，原子力显微镜观测了生长在表面的量子点，用透射电子显微镜观察到五层量子点截面像，傅立叶变换光谱仪测试量子点光致发光谱．原子力显微镜以及透射电镜观察结果表明：第一层量子点为椭圆状；上面四层为透镜状量子点，呈现明显的垂直对准，且量子点的密度下降，大小趋向一致．样品中有些位置不同层的量子点连成一线，其边缘存在应力．由于第一层量子点与其他四层量子点的大小、形状不同，导致量子点光致发光峰的半高宽增加．     

侧向耦合量子点的量子线的自旋输运

提出了理想量子线通过量子点与铁磁导线侧向耦合系统，可实现电子自旋极化输运．并通过格林函数法计算表明：量子线上的电导产生自旋极化；电导极化率在反共振区有2个峰值，且与非共振区的极化方向相反；调整量子点和铁磁导线的耦合强度参数可使电导极化率达到极值．     

离子注入制备Si基GaSb量子点

利用离子注入法在Si(001)衬底上先后注入了Ga+和Sb+,注入能过分别为140,220 kev,注入剂量分别为8.2×1016,6.2×1016cm-2,然后对样品分别经过一次退火和二次退火处理制备出了量子点材料.用透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察了退火后量子点截面像.实验结果表明,经二次退火生长的量子点晶格结构和Si衬底损伤的修复要明显优于一次退火.     

采用B样条计算量子点量子阱中氢原子能谱

介绍了一种被称为量子点量子阱 (Quantum- dot quantum wells简称 QDQWs)的新型半导体材料 ,并为其建立了合适的计算模型 .再以 B样条为展开基函数 ,采用变分法对其进行了计算 ,得到了量子点量子阱中氢原子能谱 .计算结果表明 ,当 QDQW的半径 (或核半径 )增大时 ,给体能级随之减小并逐步陷入小阱深度内 .因此只要适当地改变这种新材料的周期性 ,则施主粒子的波函数、能量等性质就可以人为控制 ,从而可进一步控制半导体材料的光学性能 .同时 ,B样条基函数对于计算局限在有限范围内量子体系的波函数和能量是十分有效的     

硫量子点的光稳定性研究

以聚乙二醇-400为钝化剂,以过氧化氢辅助刻蚀的自上而下法合成了分散性良好、荧光性质稳定的硫量子点(SQDs),采用氙灯照射的方式系统研究了硫量子点在不同光照时间和pH条件下的光稳定性.结果表明:随着光照时间的延长,硫量子点的荧光强度逐渐降低;与pH 7.4及11.0相比,硫量子点在pH 3.0条件下荧光强度下降较缓慢...     

用B样条方法计算球冠状量子点内的电子结构

在有效质量理论的框架内,使用B样条方法,分别计算得到了球冠状InAs自组织量子点的高度和底面半径对电子能级的影响关系,且与实验结果和其他理论方法计算的结果进行了比较.结果表明：当量子点高度增大时（从1 nm到10 nm）,其能级降低,能级间距减小.与底面半径对电子能级的影响相比,量子点高度是影响电子能级的关键因素,尤其是对基态能级几乎有决定性作用.同时,计算过程及结果也证明B样条方法在计算球冠状量子点电子能级方面是行之有效的.     

水溶性CdTePCdS量子点荧光探针同步荧光法测定DNA

以巯基丙酸（HS-CH2CH2COOH）为稳定剂，水相合成了核壳型CdTePCdS量子点（QDs）．当固定波K差为240nm时，CdTePCdS量子点的同步荧光最大发射位于338nm．基于DNA对量子点荧光的猝火效应，将CdTePCdS量子点作为荧光探针建立了一种简便快速测定DNA的同步荧光分析法．详细研究了pH值、量子点浓度、离子强度、温度等条件对量子点同步荧光及DNA测定的影响．该方法测定ctDNA的线性范同为50．0～750．0μg／L，检出限为16ug／L，9次重复测定500ug／L ctDNA的相对标准偏差为2．0％．该方法用于合成样品的测定，结果满意．     

InAs/AlAs/GaAs量子点的光致发光光谱研究

采用分子束外延技术生长InAs/AlAs/GaAs量子点,用透射电镜观察量子点的截面形貌,用光致发光光谱仪测试量子点的发光光谱.透射电子显微镜及光致发光光谱结果表明,量子点底部观察不到InAs浸润层,室温下样品的光致发光峰值波长达1.49 μm,为研制光纤通讯中的半导体量子点激光器提供了实验依据.     

CuO/ZnO量子点异质结及同轴纳米线异质结构的研制

采用离子束溅射技术和热氧化工艺,对预先制备的ZnO纳米线表面进行纳米CuO修饰,研究了不同溅射工艺条件下对形成的CuO/ZnO纳米线异质结构的影响,通过控制溅射参数成功地合成出不同CuO量子点尺寸和分布密度的CuO/ZnO量子点异质结和CuO为壳层的CuO/ZnO同轴纳米线异质结构.将X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）用于研究样品的结构和形貌.实验结果表明,溅射在ZnO纳米线表面的Cu膜的厚度对形成的CuO/ZnO异质结构起着重要的作用.在Cu膜适度较薄时,获得了直径仅5 nm、分布较均匀的高密度（2.05×1010mm-2）CuO/ZnO量子点异质结;而Cu膜较厚时,形成的是CuO/ZnO同轴纳米线异质结构.利用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）进一步对量子点异质结和同轴纳米线异质结的界面晶体结构进行了研究.     

物理系吴惠桢课题组在半导体量子结构的光、电特性研究中取得的新进展

<正>半导体量子点是半导体照明工程、太阳能电池、量子通信等领域的重要基础材料.最近,物理系博士生胡炼等在导师吴惠桢教授的指导下完成了对半导体量子点-金属纳米结构等离激元耦合态的精确调控,应用该耦合态可实现单一尺寸半导体量子点的白光发光,并可应用于LED器件中[Small,DOI:10.1002/smll.201400094].     

用于残留农药检测的碳量子点荧光探针研究进展

农药的广泛使用促进了粮食作物产量的显著增加,但农药的滥用又导致了严重的环境污染.因此,农业产品中残留农药的实时、快速检测对于全球食物及环境安全有重要意义.碳量子点具有优异的荧光性能、可调的发射波长、优异的生物相容性以及显著的光稳定性,可用于构建残留农药检测的荧光探针.本文简要阐明了碳量子点荧光探针用于农药检测的技术优势...     

量子点显示——中国显示行业“换道超车”的曙光

用量子点进行显示具有高性能、低成本等优势.作为一项“颠覆性技术”,量子点显示将在显示行业掀起一场技术革命,为我国显示产业突破国外技术和专利封锁,占据产业科技制高点,实现“换道超车”提供了良好的契机.主要介绍了量子点发光显示关键材料与器件研究的相关进展,以及其在中国显示行业的应用现状与前景.     

GaN量子点基于电磁感应透明的慢光效应

通过分析介质的有效复极化率,研究了GaN球形量子点基于电磁感应透明(EIT)的慢光效应.分别用一带和六带有效质量理论计算了GaN量子点的能级结构,模拟了探测光的吸收谱、色散谱以及放慢因子随耦合光强的变化,并考虑了失相率和耦合光失谐对放慢因子的影响.研究结果表明,慢光因子存在最大值,取最大值时所对应的耦合光强与失相率相关,耦合光越强电磁感应透明现象越明显,耦合光失谐不影响放慢因子的大小.     

用Zn/F离子先后注入和热退火法实现ZnO量子点的可控生长

将Zn/F离子先后注入到非晶二氧化硅中并分别在400,600,700 ℃下进行了退火.用光学吸收谱、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对退火的样品进行分析,发现在600 ℃退火后ZnO量子点已经形成.二次离子质谱仪(SIMS)测试发现在溅射时间为2 s时Si,Zn元素同时出现,说明没有在衬底的表面形成ZnO薄膜.从原子力显微镜(AFM)图像看到有少量的颗粒被蒸发到衬底的表面,说明在衬底的内部形成了ZnO量子点.F离子注入的作用为在衬底的内部形成ZnO量子点提供了O2分子.     

一维准周期罗盘模型的量子相变

通过约旦-维格纳变换方法,研究了一维斐波那契链下罗盘模型的量子相变行为.根据计算结果分析,精确地确定了相变点的位置、能隙以及自旋关联函数,同时确认为第二级量子相变.     

磁场下有原子自旋轨道耦合的各向异性量子点的精确解析传播子

量子力学中很少有系统能够精确地计算传播子, 特别是在考虑了自旋轨道耦合效应的情况下. 利用相空间的群论方法, 首先导出了有原子自旋轨道耦合的各向异性量子点传播子的精确解析表达式. 随后利用传播子来计算自旋高斯波包的演化与相应的概率密度, 并研究了原子自旋轨道耦合效应和磁场强度对距离期望值的影响.     

新型分子印迹荧光传感器对海水中邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯的快速检测技术研究

构建对邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(Bis(2-ethylhexyl) phthalate, DEHP)具有特异荧光响应的分子印迹-量子点传感器, 应用于实际样品中DEHP的残留检测. 采用改进的反相微乳液法, 制备了对DEHP具有较高选择性和灵敏性响应的分子印迹-量子点纳米结构聚合物(MIP-QDs), 通过扫描电镜、红外光谱、X射线光电子能谱、选择性分析等方法对获得的MIP-QDs理化特性进行分析, 成功将印迹层锚定在QDs上. 进一步通过响应体系优化, 结果表明, 构建的MIP-QDs在V (水)V (乙醇)=82、pH为8.0体系中, 对DEHP具有较高的选择性响应; 并在0.005~25.0mg·L-1的DEHP质量浓度范围内, DEHP质量浓度与荧光猝灭效率()间存在良好线性关系, 相关系数为0.9901, 检测限低至1.5?g·L-1, 加标回收率为92.0%~96.8%, 相对标准偏差低于8.2%; 且在实际海水检测与GC-MS/MS检测结果之间具有良好的一致性. 充分表明本文构建的MIP-QDs荧光传感器可用于海水中DEHP的实时定量检测.     

离子注入法制备Si基量子点

利用离子注入法在Si(001)衬底上先后注入了In 和As-,注入能量分别为210,150 keV,注入剂量分别为6.2×1016,8.6×1016 cm-2,然后对样品经过退火处理制备出了量子点材料(为了避免沟道效应,注入角度选择为7°).用透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察了退火后量子点截面像,发现量子点的平均尺寸大小随退火温度和时间增加而增大.